[发明专利]水下空间采矿装置

说明书

本发明公开了一种水下空间采矿装置，包括机架、输送机、安装于机架上的采矿头以及连接输送机和采矿头的输送管，机架上安装有使水下空间采矿装置在水下保持悬浮的浮力部件和用于驱动水下空间采矿装置在水下移动的推进机构。该水下空间采矿装置具有结构简单、运动灵活、地形适应性好等优点。

技术领域

本发明涉及水下采矿作业设备技术领域，具体涉及一种水下空间采矿装置。

背景技术

海洋富含多种金属矿产资源，面对日益枯竭的陆地资源，开发海底资源势在必行。然而，主要的三种海底矿产资源（多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳）分布的底质环境复杂，导致现有水下采矿设备在采矿过程中存在各种问题，无法开展地面规模化作业。其中，多金属结核分布在承载能力极低的稀软沉积物表面，采矿作业车极易出现沉陷和打滑，甚至无法行走作业；多金属硫化物分布在洋中脊热液区，是由海底火山口喷出的岩浆与海水作用形成的许多烟雾状的“黑色烟筒”，其分布分散，地形复杂使得大型采矿机的规模化作业无法实现；富钴结壳赋存于海底海山侧面的基岩表面，对集矿机的行走及采集均带来了严重阻碍。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、运动灵活、地形适应性好的水下空间采矿装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种水下空间采矿装置，包括机架、输送机、安装于机架上的采矿头以及连接输送机和采矿头的输送管，所述机架上安装有使水下空间采矿装置在水下保持悬浮的浮力部件和用于驱动水下空间采矿装置在水下移动的推进机构。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述浮力部件为深海固体浮力材料制件。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述推进机构包括一个以上竖向推进螺旋桨和四个以上水平推进螺旋桨，四个以上水平推进螺旋桨分设于机架的四周。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述采矿头通过一微地形适应机构可调整安装高度的安装于机架上。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述微地形适应机构包括伸缩驱动件和两套以上平行四边形机构，各平行四边形机构包括两根平行的连杆，各连杆的两端分别与机架和采矿头铰接，所述伸缩驱动件铰接安装于机架上，所述伸缩驱动件的驱动端与采矿头铰接。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述伸缩驱动件为伸缩油缸或伸缩电缸。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述采矿头包括破碎机构和采集罩，所述破碎机构安装于所述采集罩内，所述采集罩通过所述输送管与输送机的输入口相连，所述输送管为输送软管。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述机架上安装有用于测量水下空间采矿装置悬浮高度的声学测距传感器。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述机架上安装有动力站。

上述的水下空间采矿装置，优选的，所述输送机安装于所述机架上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明水下空间采矿装置在机架上安装浮力部件、推进机构和采矿头，可使水下空间采矿装置悬浮在水下的固定高度，并能够自主移动到可采区域，相比传统水下采矿设备，该水下空间采矿装置不会出现沉陷、打滑和无法行走等问题，具有结构简单、运动灵活性高、地形适应性好等优点。

附图说明

图1为水下空间采矿装置的主视结构示意图。

图2为水下空间采矿装置的侧视结构示意图。

图例说明：

1、机架；2、输送机；3、采矿头；31、破碎机构；32、采集罩；4、浮力部件；5、竖向推进螺旋桨；6、水平推进螺旋桨；7、伸缩驱动件；8、连杆；9、输送软管；10、动力站；11、上部设备。